スプール図作成支援方法及びスプール図作成支援装置
【課題】本発明は、スプールの正確な輸送寸法の評価が可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止するスプール図作成支援方法を提供する。
【解決手段】プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて配管を構成する複数のスプールを作成し、作成したスプールが接地すると仮定した平面について各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面でスプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、接地されるスプールが安定と判断されたスプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成して構成する。
【解決手段】プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて配管を構成する複数のスプールを作成し、作成したスプールが接地すると仮定した平面について各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面でスプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、接地されるスプールが安定と判断されたスプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成して構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力、化学、原子力などのプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術の背景技術として、公知例の特開２００６−２７８３３号公報の６頁、１８〜２２行には、「機材納入者６は、発電設備メーカ８より予め付与されたアクセス権により輸送管理システム２にアクセスできる。そして、船舶選定に必要な荷姿（Packing-Style）、積荷重量および寸法、積荷の数量、品名、積出港、搬入地等の情報をインターネット１１を経由して発電設備メーカ８に連絡することができる。」と記載されている。
【０００３】
また、公知例の特開２００７−２２００２７号公報の６頁、９〜１５行には、「次に、図７は、施工物の輸送時または搬入時の配置状態情報を格納する、施工物輸送配置データのデータ格納形式を示す図である。図７において、施工物部品ＩＤには、施工物部品の識別ＩＤを格納し、配置列には、輸送時または搬入時における施工物部品の配置属性データを格納する。配置属性データの格納形式は、施工物配置データの配置列データに準じる。この輸送時施工物配置データは、３D−CADを利用した、ユーザの入力によって作成される。」と記載されている。
【０００４】
また、公知文献である”動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”には、「配管はエルボやT継ぎ手、素材管を組立溶接して作られる。搬送可能な大きさに分割されたスプールと呼ぶ部分配管を工場溶接で製作し、現地で配管全体を組み立て現地溶接している。ここで考慮した条件は工場溶接および現地溶接の単価、輸送限界で制限されたスプールの大きさ、配管中で溶接できない溶接禁止領域や、溶接しなければならない溶接必要領域、素材管の長さの制約である。溶接費用が最少となる関数を以下に示す。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７８３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２２００２７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】松本ほか、“動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”, Journal of the Operations Research Society Japan,Vol.41,No.3, September 1998.
【非特許文献２】Joseph O’Rourke、”Computational Geometry in C”, Cambridge University Press,1994.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特開２００６−２７８３３号公報、特開２００７−２２００２７号公報、及び公知文献“動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”に示した従来技術では、いずれも前記公知文献に記載されているスプールと呼ばれる搬送可能な大きさに分割された部分配管の荷姿を想定して入力することが前提となっている。
【０００８】
しかしながら、スプールの荷姿を決めるためには、輸送コンテナの形状の制約のみならず、輸送時の安定性や、接地可能な加工面であるかどうかも合わせて考慮しなければならないが、前記した各公知例の技術ではスプールの正確な輸送寸法を評価することが難しく、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止するのが困難であるという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、これら作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とする。
【００１１】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の現地溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断した配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価し、スプールが安定と評価された接地面の候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、及びスプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とする。
【００１２】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補とし、スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価し、接地されるスプールが安定と評価された接地面について接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とする。
【００１３】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して安定な接地面の候補を絞りこみ、この絞り込んだ安定な接地面の候補についてスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、この絞り込まれた接地面のそれぞれについて接地面候補を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図の候補を作成する、ことを特徴とする。
【００１４】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、 スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価し、接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補について接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、この絞り込まれた接地面の接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によって作成したスプールが接地すると仮定した平面を作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補における接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地する場合のスプールの安定性を、スプールが接地すると仮定した各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって安定と評価されたそれぞれの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面におけるスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１本実施例であるスプール図作成支援装置を示す概略構成図。
【図２】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置の配管３Ｄデータ格納装置に格納された配管３Ｄデータの一例。
【図３】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における全体制御ＧＵＩの一例図。
【図４】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３Ｄデータ設定ＧＵＩの一例図。
【図５】ス図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるプール３Ｄデータ表示の一例図。
【図６】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における溶接線設定ＧＵＩの一例図。
【図７】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール設定ＧＵＩの一例図。
【図８】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール表示の一例図。
【図９】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における溶接線削除用ＧＵＩの一例図。
【図１０】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地不可部設定ＧＵＩの一例図。
【図１１】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面候補生成処理フロー図。
【図１２】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面候補生成処理の説明図。
【図１３】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面安定性判定処理の説明図。
【図１４】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面安定性判定処理フロー図。
【図１５】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール荷姿の一例図。
【図１６】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面選択ＧＵＩの一例図。
【図１７】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３面図生成ＧＵＩの一例図。
【図１８】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３面図生成の一例図。
【図１９】本発明の第２本実施例であるスプール図作成支援装置を示す概略構成図。
【図２０】図１９に記載した第２実施例のスプール図作成支援装置における全体制御ＧＵＩの一例図。
【図２１】図１９に記載した第２実施例のスプール図作成支援装置における輸送制約ＧＵＩの一例図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図１乃至図１８を用いて以下に説明する。
【００２４】
図１に示した第１実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置について、プラントに使用される配管を搬送可能な大きさに分割した部分配管のスプールの安定な設置面かどうかの判定と、それらの確認支援手段を有するスプール図作成支援装置の例を説明する。
【００２５】
即ち、図１は、本発明の第１実施例であるスプール図作成支援装置を示したものであり、本実施例のスプール図作成支援装置は、対象となるプラントを構成するスプールに関する各種データを格納する３つの格納装置である、配管３Ｄデータ格納装置１０１、スプール荷姿データ格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３とを備えている。
【００２６】
そして前記スプール図作成支援装置では、これらの３つの格納装置に格納された各種データに基づいて、スプール図作成支援処理を実現するスプール図作成処理装置１０４を備えており、更に前記スプール図作成処理装置１０４への入力をおこなうキーボード１０５Ｂ及びマウス１０５Ａなどからなる入力装置１０５と、前記スプール図作成処理装置１０４で演算処理したデータ等を表示するＣＲＴなどの表示装置１０６を備えている。
【００２７】
図１に示したスプール図作成支援装置では、説明のためデータ格納装置として、プラントに使用される配管の中心線、配管の口径と配管の肉厚を、搬送可能な大きさに分割した部分配管であるスプールの単位に分割し、据付ける現地で溶接することになる溶接線のデータからなる配管の３Ｄデータを格納する配管３Ｄデータ格納装置１０１と、スプールの荷姿を格納するスプール荷姿格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３の３つに分けて記載しているが、例えばこれらの配管３Ｄデータ格納装置１０１、スプール荷姿データ格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３を、同じ格納装置のハードデスク上の異なる領域にそれぞれ格納するように構成しても良い。
【００２８】
本実施例のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置１０４は、配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納されたデータが読み込む手段を持つ。前記配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納された配管３Ｄデータは、一般の３ＤＣＡＤで作成したものを前提としている。
【００２９】
本実施例のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置１０４は、配管の中心線、外径、内径等の入力を支援する配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａと、前記配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａから入力したプラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて配管を構成するスプールを作成するため、配管を構成する複数のスプールを設定するスプール設定手段１０４Ｂを備えている。
【００３０】
前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール設定手段１０４Ｂで作成したスプールが接地される接地面のうち、スプールの設置が不可能な接地面を設定するスプール接地不可面設定手段１０４Ｃと、前記スプール設定手段１０４Ｂで作成したスプールが接地される接地面のうち、スプールの設置が可能な接地面を設定するスプール接地設定支援手段１０４Ｄと、前記スプール接地設定支援手段１０４Ｄで設定された各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価する接地面に設置するスプールの安定性を評価するスプール安定性評価手段１０４Ｅを備えている。
【００３１】
前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール安定性評価手段１０４Ｅでスプールが安定であると評価された接地面について、該接地面に設置したスプールの荷姿を確認するスプール荷姿確認手段１０４Ｆを備えている。
【００３２】
また前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール安定性評価手段１０４Ｅでスプールが安定であると評価された接地面について、接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段１０４Ｇと、このスプール３面図生成手段１０４Ｇで作成したスプールの３面図を表示装置１０６に表示させるスプール３面図表示手段１０４Ｈをそれぞれ備えている。
【００３３】
図２は図１の前記配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納された配管３Ｄデータのデータ構成の一例を示すものである。図２に示した例では、配管の口径、配管の肉厚と、配管の中心線の点列データと、によって配管の３次元情報を定義している。
【００３４】
図２に示した例では、配管が複数、一つのファイルに定義される場合を考え、新たな配管の定義が開始される行には行の先頭に０を記載し、さらに、配管の口径、配管の肉厚、配管名称を、”，”で区切って、１行目に記載している。
【００３５】
図２の例の２行目以降は、配管の３次元点列のｘ，ｙ，ｚ座標データを、１行に１点づつ、”，”で区切って記載する。
【００３６】
あらかじめ、スプールを分割する溶接線が決められている場合もある。このような場合には、配管３Ｄデータと共に、スプール分割データもあらかじめ設定されている。
【００３７】
前記スプール分割データの例を図３に示す。図３に示したスプール分割データの例では、配管３Ｄデータと同様に、同じ配管のスプールデータの１行目には、０と、配管の口径、配管の肉厚、配管名称を、”，”で区切って記載する。２行目以降には、スプール番号と、スプールの中心点の３次元座標が、”，”で区切って、記載される。
【００３８】
先頭のスプール番号が違えば、同じ配管名称でも、異なったスプールと見なす。また、スプールが接地できない点、例えば配管の加工上の問題で接地すると配管の接地断面が損傷する可能性があるあるので接地できない点がある場合には、行の最後にさらに、”，”で区切って、”＃”を記載する。
【００３９】
配管の直線部分全体が接地できない場合には、配管の各中心線上の隣接する２つの折れ点について、例えば”＊”、を記載し、”＊”のついた２つの点を断面とする配管の円筒部分の範囲は接地不可とする。
【００４０】
図３は、本実施例におけるスプール図作成支援装置を起動したときに、始めに、表示装置１０６に表示される入力画面の例である。図３に示した入力画面例では、配管３Ｄデータ設定、スプール接地付加部分設定、スプール安定接地面候補作成、スプール荷姿確認、スプール３面図生成／確認、をそれぞれ実行する各ボタンを持ち、上記した設定、作成、確認の手段ごとにユーザが前記ボタンを押してこれらの設定、作成、確認の各手段を起動する。
【００４１】
ユーザが最初に、図３の最上部の配管３Ｄデータ設定を実行するボタンを押すことにより、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられた配管３Ｄデータ支援手段１０４Ａが起動して、図４に示すサブウインドウが表示される。
【００４２】
図４は表示装置１０６に表示された配管３Ｄ情報が記載されたファイルと、スプール３Ｄ情報が記載されたファイルをそれぞれ選択するサブウインドウを示す例であり、前記図４に示されたファイルをユーザが指定して選択することで、この選択された配管３Ｄデータとスプール３Ｄデータが読み込まれる。
【００４３】
そうすると、図５に示されるような配管の中心線と配管外径の線を含んだ配管の３Ｄ情報が３ＤＣＡＤによって表示装置１０６に表示される。
【００４４】
図５に示されたこの表示画面を使って、スプールを設定するために、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール設定手段１０４Ｂによってスプール３Ｄデータを生成・編集する。
【００４５】
スプール設定手段１０４Ｂによってスプール３Ｄデータを生成・編集する編集方法の例として、例えば、図５に示した配管３Ｄ表示画面中の中心線上の溶接線を引きたい位置にマウスを置いて右クリックすると、選定した位置での溶接線位置でのスプール断面を示す切断線が（図５に示した点線の楕円）表示される。
【００４６】
そして、前記溶接線がマウスを右クリックして選定した位置でよければ、例えば、図６に示すサブウインドウにて設定ボタンを押すと、スプールの溶接線位置が設定される。
【００４７】
スプール設定手段１０４Ｂでは、この溶接線と、もとのスプールの端点で区切った範囲を自動的にスプールとして認識する。
【００４８】
スプール番号は、例えば、配管３Ｄの（ＸＹＺ）座標が辞書式順序でもっとも大きい値となるものから順に自動的に番号をつけ、スプール３Ｄ情報のファイルに上書きする。
【００４９】
前記スプール設定手段１０４Ｂでこのように設定された配管のスプールの確認方法は、たとえば以下のように実施できる。
【００５０】
表示されている配管３ＤのＣＡＤ画面中の配管中心線の適当な位置をマウスで左クリックすると、例えば、図７に示すような配管名称と、スプール番号設定・確認のためのサブウインドウが表示される。
【００５１】
同時に、例えば、図８に太線で示すように、配管中のクリックした中心線を含む配管スプールの範囲を強調表示することにより、設定されたスプールの番号、範囲を確認できる。また、図７のサブウインドウからもスプール番号を変更できる。
【００５２】
さらに、スプールの溶接線の位置が不適切と考えられる場合には、スプール中心線上の溶接点をマウスでピックすると、例えば、図９に示したようなサブウインドウで、溶接線を削除します、にＯＫと答えれば、それによって溶接線が除去されると共に、スプールの範囲も変更することにより、この溶接線を除去できる。
【００５３】
また、再度、溶接線を引き直す場合は、先に説明した方法と同様に新たに溶接線を引き直す。
【００５４】
スプールが接地して安定な設置面の候補を探す場合には、施工上、接地できない部分の指定をあらかじめ指定する必要がある。その場合には、例えば、図８に示すように、スプールが指定されている状態で、図３のスプール接地付加部分設定に対応するボタンを押すことにより、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール接地不可面設定手段１０４Ｃを起動する。
【００５５】
スプール接地不可面設定手段１０４Ｃでは、一例として図１０に示したようなＧＵＩ画面上で、マウスで接地不可能な範囲の始点及び終点と、スプールの中心線を指定することで設定し、これらの始点から終点までの範囲を接地不可能な範囲として指定する。
【００５６】
そしてスプールの端の断面が接地不可能な場合には、例えば、スプールの中心線の端の点を始点、且つ終点として定義することにより、スプールの端の断面を接地不可能として定義できる。
【００５７】
次に、図３に示したＧＵＩによって、スプール安定接地面候補生成を実行するボタンを押すと、スプール接地面設定支援手段１０４Ｄを起動して、設定したスプールにおける安定な接地面の候補が生成される。
【００５８】
図１１は、上記スプールにおける安定な接地面の候補の生成を行うアルゴリズムの１例を示したもので、スプールの中心線からなる３次元の折れ線を包含する最少の多面体である外包多面体を生成し、その外包多面体の各面を接地面の候補とするものである。
【００５９】
図１２には、スプールに対する外包多面体の例を示す。太い線がスプール中心線で、点線およびスプール中心線のなす６つの３角形からなる面に外方される多面体が、スプール中心線を包含する外包多面体である。このような外包多面体は、例えば、非特許文献２のＰ１０１以下に記載されている方法によって、作成することができる。
【００６０】
この、外包他面体の各面が、スプールの接地面の候補となる。ただし、スプール接地不可面設定手段によって設定された部分を含む設置面は候補から除外する。
【００６１】
図１２に示した例のように、スプールの中心線の一部とスプールの端点が接地不可面として定義されていたとすると、本実施例のスプール図作成支援装置では、接地面不可範囲を含む面（１）と面（３）は接地面候補から除外する。
【００６２】
また、接地不可切断面を含む面（４）と面（５）については、例えば切断面を保護する等によって、接地が必ずしも不可でないので除外せず、後に述べる、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール荷姿確認手段１０４Ｆによって、人によって確認し、必要とあれば除外する。
【００６３】
接地不可面が点でない場合も、同様の保護材などを利用して接地できる場合には同様に除外を行わず、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって人が見て除外するようにする。
【００６４】
このように絞りこまれたスプールの接地面の各候補に対して、スプールの安定性を評価する方法としては、スプール安定性判定手段１０４Ｅを起動して、例えば、図１３に示すように、接地面候補に接地するスプールの部分の作る外包多角形が、スプールの重心の３Ｄ位置から接地面へ投影した投影点ＰＣを含んでいるかどうかで判断する。その他に、接地面からの重心が低い順に安定とするような方法も考えられる。
【００６５】
図１４は、図１３に示した方法によって、与えられた接地面でのスプールの安定性を判定するアルゴリズムの例を記したものである。この図１４に示した例では、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール接地面設定支援手段１０４Ｄによって、接地面の候補のリストが平面を表す３点の座標のリストとして与えられることを前提としている。平面の式のリストを与えることも考えられる。
【００６６】
図１４に示した例では、更に、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール安定性判定手段１０４Ｅを起動して、接地面の与えられた前記３点に対して、平面の式をまず生成し、その式によって、図２のフォーマットによって入力されたスプール上の点が接地平面にあるかどうかを判定し、接地平面にある点について、接地平面上で最少の包含凸多角形Ａを生成する。
【００６７】
所与の点に対して最少の包含凸多角形を生成する詳細なアルゴリズムは、例えば、非特許文献２のＰ６３以下に記載されている。
【００６８】
一方、スプールの３Ｄ情報から管の単位長さあたりの重量が一定と仮定すると、重心の３Ｄ座標は容易に求めることができる。この座標点をＣ点（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とするとき、接地面候補に対する投影点ＰＣは、例えば、接地面候補の平面の式をａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ ＝ １とすると、（Ｘｃ−ｋａ， Ｙｃ−ｋｂ，Ｚｃ−ｋｃ）、ただしｋ＝ａ２＋ ｂ２＋ ｃ２として、容易に求めることができる。
【００６９】
最後に点ＰＣが最少の包含凸多角形Ａに包含されているかどうかは、例えば、非特許文献２のＰ１以下により容易に求めることができる。この判定結果により点ＰＣが包含凸多角形Ａに包含されていれば、安定な接地面と判定する。
【００７０】
接地面の安定性に関しては、この他に、重心と、接地面までの距離で評価することも考えられる。接地面の候補のうち、安定な接地面のみを、接地面の候補として残す。絞り込まれた接地面の候補は、その接地面をＸＹ平面として回転したスプールの３Ｄデータとしてスプール荷姿データ格納装置に格納される。
【００７１】
接地面の候補が絞りこまれると、次に、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられた前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆを起動して、スプール荷姿データ格納装置１０２に格納されたデータを読み取って、安定な接地面の候補によってスプールがどのような荷姿となるかを確認できる。
【００７２】
本実施例のスプール図作成支援装置では、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって３ＤＣＡＤ上で荷姿を確認する方法について述べるが、後に述べるスプール３面図をこの段階で生成し、スプール３面図によって荷姿を確認することも考えられる。
【００７３】
図１５は、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって、３ＤＣＡＤ上で、接地面候補における荷姿をユーザが確認する画面の例である。図１５に示した本例では接地面に置かれるスプール部分は太く表示され、また、接地が禁止されている部分は、白抜きの２線で示されている。さらに接地に注意を要すると指定されているスプールの端点は×印で区別がつけられている。
【００７４】
接地時の安定を確認するために、スプールの重心位置と、接地面への投影点及び、接地するスプールの最少包含多角形が鎖線で表示され、重心の投影点が最少包含多角形の中に含まれる事を確認することができる。また、スプールを置く直方体の縦横高さがＷ、Ｌ、Ｈの値として接地面を基準として表示される。
【００７５】
図１６は、図１５と同様の接地面候補の確認画面であり、図１６では接地面候補の荷姿の全体構成の例を示したものであって、接地面候補での３Ｄ表示のサムネイルが左画面にならび、ユーザがその一つを選択すると、右側の画面に図１５のように大きく表示され確認することができる。
【００７６】
選択中のサムネイルに対応する接地面をスプールを接地する接地面として決定した場合には左下の接地面決定のボタンを押すことにより、接地面登録することができる。登録した接地面をもとに、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図生成手段１０４Ｇを起動することによってスプール３面図が作成される。
【００７７】
なお、図１５に示した表示画面では一般的な３ＤＣＡＤと同様に、スプールを３６０度回転してスプールの状態を確認することができる。回転させた場合も、接地面がわかるように例えば包含する直方体の接地面は、図１５にイメージ的に示したように半透明に塗って表示する。
【００７８】
スプール３面図は、図１５に示した直方体の底面、側面、前面の３つの面にスプールを投影することにより容易に生成できる。底面はきまっているが、側面、前面をどのように定義するかについては、たとえば、底面のうち、長さが長い方辺に対して垂直な２つの面を側面の候補とし、短い方の２つの面を前面の候補とする。
【００７９】
２つの側面候補と前面候補のうちどちらを３面図に用いるかは、たとえば、デフォルトでは、もとの３ＤＣＡＤ座標の原点までの距離が近い面を２つの側面候補のうちの側面として選び、前面候補としても同様にして選択することが考えられる。
【００８０】
または、図１７に示したＧＵＩの例のように、選択された接地面の３Ｄ図を表示し、投影面を（３面のみとは限らない）ユーザがＧＵＩから選択して、選択した面に対する投影図を生成する。
【００８１】
図１７に示したＧＵＩでは、投影図を生成するデフォルトの投影面が太枠で表示されている。この例では、左前、底面、前側面が設定されている。ユーザは、すでに黒枠となっているところをクリックすると黒枠が細い線に戻り描画設定からはずされ、また、黒枠になっていない部分、例えば、図１７の奥側面の部分をクリックすると憶測面の部分が黒枠になり、投影図が生成されるように設定される。これにより場合によっては、６つの面、全てを投影面として設定して、６つの投影図も描画できる。
【００８２】
図１８は、図１に示したスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図作成手段１０４Ｇによって生成した３面図を、当該スプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図表示手段１０４Ｈによって表示した例を示したもので、通常の３面図に示されている寸法線の他に包含する直方体の縦横高さの寸法、各３面に投影された重心の点が×印で、表示され、その位置も寸法線で示されている。
【００８３】
さらに底面のスプールの接地点に対する包含多角形の線が点線で示され、これと底面に重心を投影した点と比較して、この接地面での置き方が安定であることを確認できる。
【００８４】
これら重心などの付加的な情報は、図面ＣＡＤデータの他のデータと同じレイヤに出力することもできるが、図面ＣＡＤによっては複数レイヤで情報を類別して重ねて表示している場合もあり、これらの付加的な情報を、このような別のレイヤに出力することも容易に実現できる。
【００８５】
これによって、付加的情報の表示・非表示を、図１８の左側のボタン“設置情報表示ＯＮ／ＯＦＦ”ボタンを操作して、スプール３面図表示手段１０４Ｈによって制御することも簡単にできる。
【００８６】
また、図１８の左側の印刷ボタンを押すことで、これら表示した図面を印刷することや、保存ボタンで市販のＣＡＤ図面ファイルのフォーマットで保存して、スプール３面図データ格納装置１０３に、後で市販のＣＡＤ上で編集することも、容易に実現できる。
【００８７】
また、投影する方向を変えたければ、図１８の左側の３ＤＣＡＤ表示ボタンを押して元に戻り、再度、図１７のＧＵＩ画面によって投影面を設定することができる。
【００８８】
本実施例の本実施例のスプール図作成支援装置によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援が実現できる。
【実施例２】
【００８９】
次に本発明の第２実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図１９を用いて説明する。
【００９０】
図１９に示した第２実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置は、図１に示した第２実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置と基本的な構成は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【００９１】
第２実施例のスプール図作成支援装置においては、一つ一つのスプールの接地面を順次決めるのを支援するだけでなく、配管の現地溶接線を一括して半自動で設定することができるスプール図作成支援装置の例を説明する。
【００９２】
本実施例のスプール図作成支援装置において、スプール図作成支援装置のシステムを起動すると、図２０に示す全体制御ＧＵＩが表示される。ここで、図２０に示された輸送制約データ設定を実行するボタンを押すと、図１９のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置２００に備えられた輸送制約入力支援手段２００Ａが起動する。
【００９３】
輸送制約入力支援手段２００Ａはスプール輸送時の輸送制約の入力を支援する手段で、例えば、表示装置１０６に表示した図２１に示す画面で、輸送コンテナの高さＨと長さＬ、幅Ｗを設定するとともに、重量の制限を入力する。
【００９４】
その際、評価対象の配管の長さあたりの重量も合わせて設定する。この例では高さ１．２ｍ、長さ３．０ｍ、幅２．０ｍ、に輸送制約が設定され、重量が１５００ｋｇに設定されている。これらの設定された輸送制約は輸送制約データ格納装置２０１に格納される。
【００９５】
このような制約をもとに、スプール図作成処理装置２００に配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａ、スプール設定手段１０４Ｂが備えられているまでは、図１に示した第１実施例におけるスプール図作成処理装置１０４の場合と同じであり、これらと同様の動作をする。
【００９６】
次に、本実施例のスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール設定手段１０４Ｂから配管接地不可面設定手段１０４Ｃに行く前に、図１９に示したスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール重量制約判定手段２００Ｂによって、スプールの外径、肉厚、長さ、および輸送制約データ格納装置に格納されたスプールの比重を用いて、スプールの重量を計算し、輸送制約データ格納装置に格納された重量の制約と比較し、もし、重量の制約が満足されなければ、スプール設定手段１０４Ｂに戻って現地溶接線を引きなおす作業を支援する。
【００９７】
もし、前記スプール重量制約判定手段２００Ｂによって重量の制約が満足されれば、前記した第１実施例の場合と同様に、スプール接地不可面設定手段１０４Ｃによって接地不可能面を設定し、スプール接地面設定支援手段１０４Ｄにより接地面の候補を生成し、スプール安定性判定手段１０４Ｅによってその中から安定な接地面の候補のみに絞り込むところまでは前記した第１実施例のスプール図作成処理装置１０４と同様の手段となる。
【００９８】
次に、図１９に示したスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール輸送条件判定手段２００Ｃでは、スプールの接地面を底面とした高さＨ、長さＬ、幅Ｗが、輸送制約データ格納装置２０１に格納された輸送制約高さＨ、長さＬ、幅Ｗより小さいかを判定する。
【００９９】
その際、ＬとＷは入れ替えることによって制約を全て満たすのならＯＫとする。もし輸送制約を満足しない場合には、その接地面候補は除外する。スプール荷姿確認手段１０４Ｆ以下のスプール３画面生成手段１０４Ｇ、及びスプール３画面表示手段１０４Ｈは、前記第１実施例のスプール図作成処理装置１０４と同様の手段であり、スプール図の作成を支援するものである。これによって、輸送制約を満たすスプールの３面図を生成することができる。
【０１００】
本実施例によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、火力、化学、原子力などのプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１：配管３Ｄデータ格納装置、１０２：スプール荷姿データ格納装置、１０３：スプール３面図格納装置、１０４：スプール図作成支援装置、１０４Ａ：配管３Ｄデータ入力支援手段、１０４Ｂ：スプール設定手段、１０４Ｃ：スプール接地不可面設定手段、１０４Ｄ：スプール接地設定支援手段、１０４Ｅ：スプール安定性評価手段、１０４Ｆ：スプール荷姿確認手段、１０４Ｇ：スプール３面図生成手段、１０４Ｈ：スプール３面図表示手段、１０５：入力装置、１０５Ａ：マウス、１０５Ｂ：キーボード、１０６：表示装置、２００：スプール図作成支援装置、２００Ｃ：スプール輸送条件判定手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力、化学、原子力などのプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術の背景技術として、公知例の特開２００６−２７８３３号公報の６頁、１８〜２２行には、「機材納入者６は、発電設備メーカ８より予め付与されたアクセス権により輸送管理システム２にアクセスできる。そして、船舶選定に必要な荷姿（Packing-Style）、積荷重量および寸法、積荷の数量、品名、積出港、搬入地等の情報をインターネット１１を経由して発電設備メーカ８に連絡することができる。」と記載されている。
【０００３】
また、公知例の特開２００７−２２００２７号公報の６頁、９〜１５行には、「次に、図７は、施工物の輸送時または搬入時の配置状態情報を格納する、施工物輸送配置データのデータ格納形式を示す図である。図７において、施工物部品ＩＤには、施工物部品の識別ＩＤを格納し、配置列には、輸送時または搬入時における施工物部品の配置属性データを格納する。配置属性データの格納形式は、施工物配置データの配置列データに準じる。この輸送時施工物配置データは、３D−CADを利用した、ユーザの入力によって作成される。」と記載されている。
【０００４】
また、公知文献である”動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”には、「配管はエルボやT継ぎ手、素材管を組立溶接して作られる。搬送可能な大きさに分割されたスプールと呼ぶ部分配管を工場溶接で製作し、現地で配管全体を組み立て現地溶接している。ここで考慮した条件は工場溶接および現地溶接の単価、輸送限界で制限されたスプールの大きさ、配管中で溶接できない溶接禁止領域や、溶接しなければならない溶接必要領域、素材管の長さの制約である。溶接費用が最少となる関数を以下に示す。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７８３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２２００２７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】松本ほか、“動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”, Journal of the Operations Research Society Japan,Vol.41,No.3, September 1998.
【非特許文献２】Joseph O’Rourke、”Computational Geometry in C”, Cambridge University Press,1994.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特開２００６−２７８３３号公報、特開２００７−２２００２７号公報、及び公知文献“動的計画法による配管の最適溶接位置決定法”に示した従来技術では、いずれも前記公知文献に記載されているスプールと呼ばれる搬送可能な大きさに分割された部分配管の荷姿を想定して入力することが前提となっている。
【０００８】
しかしながら、スプールの荷姿を決めるためには、輸送コンテナの形状の制約のみならず、輸送時の安定性や、接地可能な加工面であるかどうかも合わせて考慮しなければならないが、前記した各公知例の技術ではスプールの正確な輸送寸法を評価することが難しく、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止するのが困難であるという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、これら作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とする。
【００１１】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の現地溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断した配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価し、スプールが安定と評価された接地面の候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、及びスプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とする。
【００１２】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補とし、スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価し、接地されるスプールが安定と評価された接地面について接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とする。
【００１３】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して安定な接地面の候補を絞りこみ、この絞り込んだ安定な接地面の候補についてスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、この絞り込まれた接地面のそれぞれについて接地面候補を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図の候補を作成する、ことを特徴とする。
【００１４】
また本発明のスプール図作成支援方法は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、 スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価し、接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補について接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、この絞り込まれた接地面の接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によって作成したスプールが接地すると仮定した平面を作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補における接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地する場合のスプールの安定性を、スプールが接地すると仮定した各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって安定と評価されたそれぞれの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明のスプール図作成支援装置は、プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面におけるスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１本実施例であるスプール図作成支援装置を示す概略構成図。
【図２】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置の配管３Ｄデータ格納装置に格納された配管３Ｄデータの一例。
【図３】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における全体制御ＧＵＩの一例図。
【図４】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３Ｄデータ設定ＧＵＩの一例図。
【図５】ス図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるプール３Ｄデータ表示の一例図。
【図６】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における溶接線設定ＧＵＩの一例図。
【図７】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール設定ＧＵＩの一例図。
【図８】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール表示の一例図。
【図９】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置における溶接線削除用ＧＵＩの一例図。
【図１０】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地不可部設定ＧＵＩの一例図。
【図１１】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面候補生成処理フロー図。
【図１２】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面候補生成処理の説明図。
【図１３】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面安定性判定処理の説明図。
【図１４】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面安定性判定処理フロー図。
【図１５】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール荷姿の一例図。
【図１６】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール接地面選択ＧＵＩの一例図。
【図１７】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３面図生成ＧＵＩの一例図。
【図１８】図１に記載した第１実施例のスプール図作成支援装置におけるスプール３面図生成の一例図。
【図１９】本発明の第２本実施例であるスプール図作成支援装置を示す概略構成図。
【図２０】図１９に記載した第２実施例のスプール図作成支援装置における全体制御ＧＵＩの一例図。
【図２１】図１９に記載した第２実施例のスプール図作成支援装置における輸送制約ＧＵＩの一例図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の第１実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図１乃至図１８を用いて以下に説明する。
【００２４】
図１に示した第１実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置について、プラントに使用される配管を搬送可能な大きさに分割した部分配管のスプールの安定な設置面かどうかの判定と、それらの確認支援手段を有するスプール図作成支援装置の例を説明する。
【００２５】
即ち、図１は、本発明の第１実施例であるスプール図作成支援装置を示したものであり、本実施例のスプール図作成支援装置は、対象となるプラントを構成するスプールに関する各種データを格納する３つの格納装置である、配管３Ｄデータ格納装置１０１、スプール荷姿データ格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３とを備えている。
【００２６】
そして前記スプール図作成支援装置では、これらの３つの格納装置に格納された各種データに基づいて、スプール図作成支援処理を実現するスプール図作成処理装置１０４を備えており、更に前記スプール図作成処理装置１０４への入力をおこなうキーボード１０５Ｂ及びマウス１０５Ａなどからなる入力装置１０５と、前記スプール図作成処理装置１０４で演算処理したデータ等を表示するＣＲＴなどの表示装置１０６を備えている。
【００２７】
図１に示したスプール図作成支援装置では、説明のためデータ格納装置として、プラントに使用される配管の中心線、配管の口径と配管の肉厚を、搬送可能な大きさに分割した部分配管であるスプールの単位に分割し、据付ける現地で溶接することになる溶接線のデータからなる配管の３Ｄデータを格納する配管３Ｄデータ格納装置１０１と、スプールの荷姿を格納するスプール荷姿格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３の３つに分けて記載しているが、例えばこれらの配管３Ｄデータ格納装置１０１、スプール荷姿データ格納装置１０２、及びスプール３面図データ格納装置１０３を、同じ格納装置のハードデスク上の異なる領域にそれぞれ格納するように構成しても良い。
【００２８】
本実施例のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置１０４は、配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納されたデータが読み込む手段を持つ。前記配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納された配管３Ｄデータは、一般の３ＤＣＡＤで作成したものを前提としている。
【００２９】
本実施例のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置１０４は、配管の中心線、外径、内径等の入力を支援する配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａと、前記配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａから入力したプラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて配管を構成するスプールを作成するため、配管を構成する複数のスプールを設定するスプール設定手段１０４Ｂを備えている。
【００３０】
前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール設定手段１０４Ｂで作成したスプールが接地される接地面のうち、スプールの設置が不可能な接地面を設定するスプール接地不可面設定手段１０４Ｃと、前記スプール設定手段１０４Ｂで作成したスプールが接地される接地面のうち、スプールの設置が可能な接地面を設定するスプール接地設定支援手段１０４Ｄと、前記スプール接地設定支援手段１０４Ｄで設定された各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価する接地面に設置するスプールの安定性を評価するスプール安定性評価手段１０４Ｅを備えている。
【００３１】
前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール安定性評価手段１０４Ｅでスプールが安定であると評価された接地面について、該接地面に設置したスプールの荷姿を確認するスプール荷姿確認手段１０４Ｆを備えている。
【００３２】
また前記スプール図作成処理装置１０４は、前記スプール安定性評価手段１０４Ｅでスプールが安定であると評価された接地面について、接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段１０４Ｇと、このスプール３面図生成手段１０４Ｇで作成したスプールの３面図を表示装置１０６に表示させるスプール３面図表示手段１０４Ｈをそれぞれ備えている。
【００３３】
図２は図１の前記配管３Ｄデータ格納装置１０１に格納された配管３Ｄデータのデータ構成の一例を示すものである。図２に示した例では、配管の口径、配管の肉厚と、配管の中心線の点列データと、によって配管の３次元情報を定義している。
【００３４】
図２に示した例では、配管が複数、一つのファイルに定義される場合を考え、新たな配管の定義が開始される行には行の先頭に０を記載し、さらに、配管の口径、配管の肉厚、配管名称を、”，”で区切って、１行目に記載している。
【００３５】
図２の例の２行目以降は、配管の３次元点列のｘ，ｙ，ｚ座標データを、１行に１点づつ、”，”で区切って記載する。
【００３６】
あらかじめ、スプールを分割する溶接線が決められている場合もある。このような場合には、配管３Ｄデータと共に、スプール分割データもあらかじめ設定されている。
【００３７】
前記スプール分割データの例を図３に示す。図３に示したスプール分割データの例では、配管３Ｄデータと同様に、同じ配管のスプールデータの１行目には、０と、配管の口径、配管の肉厚、配管名称を、”，”で区切って記載する。２行目以降には、スプール番号と、スプールの中心点の３次元座標が、”，”で区切って、記載される。
【００３８】
先頭のスプール番号が違えば、同じ配管名称でも、異なったスプールと見なす。また、スプールが接地できない点、例えば配管の加工上の問題で接地すると配管の接地断面が損傷する可能性があるあるので接地できない点がある場合には、行の最後にさらに、”，”で区切って、”＃”を記載する。
【００３９】
配管の直線部分全体が接地できない場合には、配管の各中心線上の隣接する２つの折れ点について、例えば”＊”、を記載し、”＊”のついた２つの点を断面とする配管の円筒部分の範囲は接地不可とする。
【００４０】
図３は、本実施例におけるスプール図作成支援装置を起動したときに、始めに、表示装置１０６に表示される入力画面の例である。図３に示した入力画面例では、配管３Ｄデータ設定、スプール接地付加部分設定、スプール安定接地面候補作成、スプール荷姿確認、スプール３面図生成／確認、をそれぞれ実行する各ボタンを持ち、上記した設定、作成、確認の手段ごとにユーザが前記ボタンを押してこれらの設定、作成、確認の各手段を起動する。
【００４１】
ユーザが最初に、図３の最上部の配管３Ｄデータ設定を実行するボタンを押すことにより、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられた配管３Ｄデータ支援手段１０４Ａが起動して、図４に示すサブウインドウが表示される。
【００４２】
図４は表示装置１０６に表示された配管３Ｄ情報が記載されたファイルと、スプール３Ｄ情報が記載されたファイルをそれぞれ選択するサブウインドウを示す例であり、前記図４に示されたファイルをユーザが指定して選択することで、この選択された配管３Ｄデータとスプール３Ｄデータが読み込まれる。
【００４３】
そうすると、図５に示されるような配管の中心線と配管外径の線を含んだ配管の３Ｄ情報が３ＤＣＡＤによって表示装置１０６に表示される。
【００４４】
図５に示されたこの表示画面を使って、スプールを設定するために、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール設定手段１０４Ｂによってスプール３Ｄデータを生成・編集する。
【００４５】
スプール設定手段１０４Ｂによってスプール３Ｄデータを生成・編集する編集方法の例として、例えば、図５に示した配管３Ｄ表示画面中の中心線上の溶接線を引きたい位置にマウスを置いて右クリックすると、選定した位置での溶接線位置でのスプール断面を示す切断線が（図５に示した点線の楕円）表示される。
【００４６】
そして、前記溶接線がマウスを右クリックして選定した位置でよければ、例えば、図６に示すサブウインドウにて設定ボタンを押すと、スプールの溶接線位置が設定される。
【００４７】
スプール設定手段１０４Ｂでは、この溶接線と、もとのスプールの端点で区切った範囲を自動的にスプールとして認識する。
【００４８】
スプール番号は、例えば、配管３Ｄの（ＸＹＺ）座標が辞書式順序でもっとも大きい値となるものから順に自動的に番号をつけ、スプール３Ｄ情報のファイルに上書きする。
【００４９】
前記スプール設定手段１０４Ｂでこのように設定された配管のスプールの確認方法は、たとえば以下のように実施できる。
【００５０】
表示されている配管３ＤのＣＡＤ画面中の配管中心線の適当な位置をマウスで左クリックすると、例えば、図７に示すような配管名称と、スプール番号設定・確認のためのサブウインドウが表示される。
【００５１】
同時に、例えば、図８に太線で示すように、配管中のクリックした中心線を含む配管スプールの範囲を強調表示することにより、設定されたスプールの番号、範囲を確認できる。また、図７のサブウインドウからもスプール番号を変更できる。
【００５２】
さらに、スプールの溶接線の位置が不適切と考えられる場合には、スプール中心線上の溶接点をマウスでピックすると、例えば、図９に示したようなサブウインドウで、溶接線を削除します、にＯＫと答えれば、それによって溶接線が除去されると共に、スプールの範囲も変更することにより、この溶接線を除去できる。
【００５３】
また、再度、溶接線を引き直す場合は、先に説明した方法と同様に新たに溶接線を引き直す。
【００５４】
スプールが接地して安定な設置面の候補を探す場合には、施工上、接地できない部分の指定をあらかじめ指定する必要がある。その場合には、例えば、図８に示すように、スプールが指定されている状態で、図３のスプール接地付加部分設定に対応するボタンを押すことにより、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール接地不可面設定手段１０４Ｃを起動する。
【００５５】
スプール接地不可面設定手段１０４Ｃでは、一例として図１０に示したようなＧＵＩ画面上で、マウスで接地不可能な範囲の始点及び終点と、スプールの中心線を指定することで設定し、これらの始点から終点までの範囲を接地不可能な範囲として指定する。
【００５６】
そしてスプールの端の断面が接地不可能な場合には、例えば、スプールの中心線の端の点を始点、且つ終点として定義することにより、スプールの端の断面を接地不可能として定義できる。
【００５７】
次に、図３に示したＧＵＩによって、スプール安定接地面候補生成を実行するボタンを押すと、スプール接地面設定支援手段１０４Ｄを起動して、設定したスプールにおける安定な接地面の候補が生成される。
【００５８】
図１１は、上記スプールにおける安定な接地面の候補の生成を行うアルゴリズムの１例を示したもので、スプールの中心線からなる３次元の折れ線を包含する最少の多面体である外包多面体を生成し、その外包多面体の各面を接地面の候補とするものである。
【００５９】
図１２には、スプールに対する外包多面体の例を示す。太い線がスプール中心線で、点線およびスプール中心線のなす６つの３角形からなる面に外方される多面体が、スプール中心線を包含する外包多面体である。このような外包多面体は、例えば、非特許文献２のＰ１０１以下に記載されている方法によって、作成することができる。
【００６０】
この、外包他面体の各面が、スプールの接地面の候補となる。ただし、スプール接地不可面設定手段によって設定された部分を含む設置面は候補から除外する。
【００６１】
図１２に示した例のように、スプールの中心線の一部とスプールの端点が接地不可面として定義されていたとすると、本実施例のスプール図作成支援装置では、接地面不可範囲を含む面（１）と面（３）は接地面候補から除外する。
【００６２】
また、接地不可切断面を含む面（４）と面（５）については、例えば切断面を保護する等によって、接地が必ずしも不可でないので除外せず、後に述べる、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール荷姿確認手段１０４Ｆによって、人によって確認し、必要とあれば除外する。
【００６３】
接地不可面が点でない場合も、同様の保護材などを利用して接地できる場合には同様に除外を行わず、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって人が見て除外するようにする。
【００６４】
このように絞りこまれたスプールの接地面の各候補に対して、スプールの安定性を評価する方法としては、スプール安定性判定手段１０４Ｅを起動して、例えば、図１３に示すように、接地面候補に接地するスプールの部分の作る外包多角形が、スプールの重心の３Ｄ位置から接地面へ投影した投影点ＰＣを含んでいるかどうかで判断する。その他に、接地面からの重心が低い順に安定とするような方法も考えられる。
【００６５】
図１４は、図１３に示した方法によって、与えられた接地面でのスプールの安定性を判定するアルゴリズムの例を記したものである。この図１４に示した例では、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール接地面設定支援手段１０４Ｄによって、接地面の候補のリストが平面を表す３点の座標のリストとして与えられることを前提としている。平面の式のリストを与えることも考えられる。
【００６６】
図１４に示した例では、更に、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール安定性判定手段１０４Ｅを起動して、接地面の与えられた前記３点に対して、平面の式をまず生成し、その式によって、図２のフォーマットによって入力されたスプール上の点が接地平面にあるかどうかを判定し、接地平面にある点について、接地平面上で最少の包含凸多角形Ａを生成する。
【００６７】
所与の点に対して最少の包含凸多角形を生成する詳細なアルゴリズムは、例えば、非特許文献２のＰ６３以下に記載されている。
【００６８】
一方、スプールの３Ｄ情報から管の単位長さあたりの重量が一定と仮定すると、重心の３Ｄ座標は容易に求めることができる。この座標点をＣ点（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）とするとき、接地面候補に対する投影点ＰＣは、例えば、接地面候補の平面の式をａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ ＝ １とすると、（Ｘｃ−ｋａ， Ｙｃ−ｋｂ，Ｚｃ−ｋｃ）、ただしｋ＝ａ２＋ ｂ２＋ ｃ２として、容易に求めることができる。
【００６９】
最後に点ＰＣが最少の包含凸多角形Ａに包含されているかどうかは、例えば、非特許文献２のＰ１以下により容易に求めることができる。この判定結果により点ＰＣが包含凸多角形Ａに包含されていれば、安定な接地面と判定する。
【００７０】
接地面の安定性に関しては、この他に、重心と、接地面までの距離で評価することも考えられる。接地面の候補のうち、安定な接地面のみを、接地面の候補として残す。絞り込まれた接地面の候補は、その接地面をＸＹ平面として回転したスプールの３Ｄデータとしてスプール荷姿データ格納装置に格納される。
【００７１】
接地面の候補が絞りこまれると、次に、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられた前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆを起動して、スプール荷姿データ格納装置１０２に格納されたデータを読み取って、安定な接地面の候補によってスプールがどのような荷姿となるかを確認できる。
【００７２】
本実施例のスプール図作成支援装置では、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって３ＤＣＡＤ上で荷姿を確認する方法について述べるが、後に述べるスプール３面図をこの段階で生成し、スプール３面図によって荷姿を確認することも考えられる。
【００７３】
図１５は、前記スプール荷姿確認手段１０４Ｆによって、３ＤＣＡＤ上で、接地面候補における荷姿をユーザが確認する画面の例である。図１５に示した本例では接地面に置かれるスプール部分は太く表示され、また、接地が禁止されている部分は、白抜きの２線で示されている。さらに接地に注意を要すると指定されているスプールの端点は×印で区別がつけられている。
【００７４】
接地時の安定を確認するために、スプールの重心位置と、接地面への投影点及び、接地するスプールの最少包含多角形が鎖線で表示され、重心の投影点が最少包含多角形の中に含まれる事を確認することができる。また、スプールを置く直方体の縦横高さがＷ、Ｌ、Ｈの値として接地面を基準として表示される。
【００７５】
図１６は、図１５と同様の接地面候補の確認画面であり、図１６では接地面候補の荷姿の全体構成の例を示したものであって、接地面候補での３Ｄ表示のサムネイルが左画面にならび、ユーザがその一つを選択すると、右側の画面に図１５のように大きく表示され確認することができる。
【００７６】
選択中のサムネイルに対応する接地面をスプールを接地する接地面として決定した場合には左下の接地面決定のボタンを押すことにより、接地面登録することができる。登録した接地面をもとに、図１のスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図生成手段１０４Ｇを起動することによってスプール３面図が作成される。
【００７７】
なお、図１５に示した表示画面では一般的な３ＤＣＡＤと同様に、スプールを３６０度回転してスプールの状態を確認することができる。回転させた場合も、接地面がわかるように例えば包含する直方体の接地面は、図１５にイメージ的に示したように半透明に塗って表示する。
【００７８】
スプール３面図は、図１５に示した直方体の底面、側面、前面の３つの面にスプールを投影することにより容易に生成できる。底面はきまっているが、側面、前面をどのように定義するかについては、たとえば、底面のうち、長さが長い方辺に対して垂直な２つの面を側面の候補とし、短い方の２つの面を前面の候補とする。
【００７９】
２つの側面候補と前面候補のうちどちらを３面図に用いるかは、たとえば、デフォルトでは、もとの３ＤＣＡＤ座標の原点までの距離が近い面を２つの側面候補のうちの側面として選び、前面候補としても同様にして選択することが考えられる。
【００８０】
または、図１７に示したＧＵＩの例のように、選択された接地面の３Ｄ図を表示し、投影面を（３面のみとは限らない）ユーザがＧＵＩから選択して、選択した面に対する投影図を生成する。
【００８１】
図１７に示したＧＵＩでは、投影図を生成するデフォルトの投影面が太枠で表示されている。この例では、左前、底面、前側面が設定されている。ユーザは、すでに黒枠となっているところをクリックすると黒枠が細い線に戻り描画設定からはずされ、また、黒枠になっていない部分、例えば、図１７の奥側面の部分をクリックすると憶測面の部分が黒枠になり、投影図が生成されるように設定される。これにより場合によっては、６つの面、全てを投影面として設定して、６つの投影図も描画できる。
【００８２】
図１８は、図１に示したスプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図作成手段１０４Ｇによって生成した３面図を、当該スプール図作成処理装置１０４に備えられたスプール３面図表示手段１０４Ｈによって表示した例を示したもので、通常の３面図に示されている寸法線の他に包含する直方体の縦横高さの寸法、各３面に投影された重心の点が×印で、表示され、その位置も寸法線で示されている。
【００８３】
さらに底面のスプールの接地点に対する包含多角形の線が点線で示され、これと底面に重心を投影した点と比較して、この接地面での置き方が安定であることを確認できる。
【００８４】
これら重心などの付加的な情報は、図面ＣＡＤデータの他のデータと同じレイヤに出力することもできるが、図面ＣＡＤによっては複数レイヤで情報を類別して重ねて表示している場合もあり、これらの付加的な情報を、このような別のレイヤに出力することも容易に実現できる。
【００８５】
これによって、付加的情報の表示・非表示を、図１８の左側のボタン“設置情報表示ＯＮ／ＯＦＦ”ボタンを操作して、スプール３面図表示手段１０４Ｈによって制御することも簡単にできる。
【００８６】
また、図１８の左側の印刷ボタンを押すことで、これら表示した図面を印刷することや、保存ボタンで市販のＣＡＤ図面ファイルのフォーマットで保存して、スプール３面図データ格納装置１０３に、後で市販のＣＡＤ上で編集することも、容易に実現できる。
【００８７】
また、投影する方向を変えたければ、図１８の左側の３ＤＣＡＤ表示ボタンを押して元に戻り、再度、図１７のＧＵＩ画面によって投影面を設定することができる。
【００８８】
本実施例の本実施例のスプール図作成支援装置によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援が実現できる。
【実施例２】
【００８９】
次に本発明の第２実施例であるプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置について図１９を用いて説明する。
【００９０】
図１９に示した第２実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置は、図１に示した第２実施例のプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援装置と基本的な構成は同じであるので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分について以下に説明する。
【００９１】
第２実施例のスプール図作成支援装置においては、一つ一つのスプールの接地面を順次決めるのを支援するだけでなく、配管の現地溶接線を一括して半自動で設定することができるスプール図作成支援装置の例を説明する。
【００９２】
本実施例のスプール図作成支援装置において、スプール図作成支援装置のシステムを起動すると、図２０に示す全体制御ＧＵＩが表示される。ここで、図２０に示された輸送制約データ設定を実行するボタンを押すと、図１９のスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置２００に備えられた輸送制約入力支援手段２００Ａが起動する。
【００９３】
輸送制約入力支援手段２００Ａはスプール輸送時の輸送制約の入力を支援する手段で、例えば、表示装置１０６に表示した図２１に示す画面で、輸送コンテナの高さＨと長さＬ、幅Ｗを設定するとともに、重量の制限を入力する。
【００９４】
その際、評価対象の配管の長さあたりの重量も合わせて設定する。この例では高さ１．２ｍ、長さ３．０ｍ、幅２．０ｍ、に輸送制約が設定され、重量が１５００ｋｇに設定されている。これらの設定された輸送制約は輸送制約データ格納装置２０１に格納される。
【００９５】
このような制約をもとに、スプール図作成処理装置２００に配管３Ｄデータ入力支援手段１０４Ａ、スプール設定手段１０４Ｂが備えられているまでは、図１に示した第１実施例におけるスプール図作成処理装置１０４の場合と同じであり、これらと同様の動作をする。
【００９６】
次に、本実施例のスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール設定手段１０４Ｂから配管接地不可面設定手段１０４Ｃに行く前に、図１９に示したスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール重量制約判定手段２００Ｂによって、スプールの外径、肉厚、長さ、および輸送制約データ格納装置に格納されたスプールの比重を用いて、スプールの重量を計算し、輸送制約データ格納装置に格納された重量の制約と比較し、もし、重量の制約が満足されなければ、スプール設定手段１０４Ｂに戻って現地溶接線を引きなおす作業を支援する。
【００９７】
もし、前記スプール重量制約判定手段２００Ｂによって重量の制約が満足されれば、前記した第１実施例の場合と同様に、スプール接地不可面設定手段１０４Ｃによって接地不可能面を設定し、スプール接地面設定支援手段１０４Ｄにより接地面の候補を生成し、スプール安定性判定手段１０４Ｅによってその中から安定な接地面の候補のみに絞り込むところまでは前記した第１実施例のスプール図作成処理装置１０４と同様の手段となる。
【００９８】
次に、図１９に示したスプール図作成支援装置のスプール図作成処理装置２００に備えられたスプール輸送条件判定手段２００Ｃでは、スプールの接地面を底面とした高さＨ、長さＬ、幅Ｗが、輸送制約データ格納装置２０１に格納された輸送制約高さＨ、長さＬ、幅Ｗより小さいかを判定する。
【００９９】
その際、ＬとＷは入れ替えることによって制約を全て満たすのならＯＫとする。もし輸送制約を満足しない場合には、その接地面候補は除外する。スプール荷姿確認手段１０４Ｆ以下のスプール３画面生成手段１０４Ｇ、及びスプール３画面表示手段１０４Ｈは、前記第１実施例のスプール図作成処理装置１０４と同様の手段であり、スプール図の作成を支援するものである。これによって、輸送制約を満たすスプールの３面図を生成することができる。
【０１００】
本実施例によれば、輸送時におけるスプールの安定な置き方を知ることによって、スプールの正確な輸送寸法を評価することが可能となり、スプールの輸送時や検査時の事故やスプールの損傷を未然に防止することを可能にしたスプール図作成支援方法及びスプール図作成支援が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、火力、化学、原子力などのプラントにおける配管の輸送時の形状に関するスプール図作成支援方法およびスプール図作成支援装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１：配管３Ｄデータ格納装置、１０２：スプール荷姿データ格納装置、１０３：スプール３面図格納装置、１０４：スプール図作成支援装置、１０４Ａ：配管３Ｄデータ入力支援手段、１０４Ｂ：スプール設定手段、１０４Ｃ：スプール接地不可面設定手段、１０４Ｄ：スプール接地設定支援手段、１０４Ｅ：スプール安定性評価手段、１０４Ｆ：スプール荷姿確認手段、１０４Ｇ：スプール３面図生成手段、１０４Ｈ：スプール３面図表示手段、１０５：入力装置、１０５Ａ：マウス、１０５Ｂ：キーボード、１０６：表示装置、２００：スプール図作成支援装置、２００Ｃ：スプール輸送条件判定手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
これら作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、
接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスプール図作成支援方法において、
接地されるスプールの安定性を判定した後に、安定と判断された複数の接地面の候補を提示し、
これらの提示された安定な接地面の候補の中から選択された安定な接地面について前記スプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項３】
プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の現地溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断した配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価し、
スプールが安定と評価された接地面の候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、及びスプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項４】
請求項３に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性の評価は、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価する、ことを特徴とするとするスプール図作成支援方法。
【請求項５】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補とし、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価し、
接地されるスプールが安定と評価された接地面について接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項６】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補にてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項７】
請求項１に記載のスプール図作成支援方法において、
前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図の作成は、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項８】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図の作成は、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項９】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して安定な接地面の候補を絞りこみ、
この絞り込んだ安定な接地面の候補についてスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面のそれぞれについて接地面候補を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図の候補を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１０】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価し、
接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面について接地面を底面とするスプールを外包する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面候補の接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１１】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、 スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価し、
接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補について接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面の接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１２】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によって作成したスプールが接地すると仮定した平面を作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、接地すると仮定した平面において配管が接地する点列を包含する外包多角形が、配管スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより安定な接地面の候補を複数提示するスプール荷姿確認手段を備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１４】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補における接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段を備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１６】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール安定性判定手段は、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、各接地面の候補にてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１８】
請求項１２に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール安定性判定手段は、前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール３面図生成手段は、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール３面図生成手段は、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の安定な接地面を１投影面としスプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２０】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地する場合のスプールの安定性を、スプールが接地すると仮定した各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって安定と評価されたそれぞれの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２１】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面について接地面を底面とするスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、
前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２２】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面におけるスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、
前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１】
プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断する配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
これら作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定し、
接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスプール図作成支援方法において、
接地されるスプールの安定性を判定した後に、安定と判断された複数の接地面の候補を提示し、
これらの提示された安定な接地面の候補の中から選択された安定な接地面について前記スプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項３】
プラント配管の３次元情報と現地で据え付ける配管の現地溶接点の情報を入力し、溶接点にて切断した配管を構成するスプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価し、
スプールが安定と評価された接地面の候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、及びスプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項４】
請求項３に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性の評価は、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価する、ことを特徴とするとするスプール図作成支援方法。
【請求項５】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補とし、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価し、
接地されるスプールが安定と評価された接地面について接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項６】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、各接地面の候補にてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項７】
請求項１に記載のスプール図作成支援方法において、
前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図の作成は、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項８】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図の作成は、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項９】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して安定な接地面の候補を絞りこみ、
この絞り込んだ安定な接地面の候補についてスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面のそれぞれについて接地面候補を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図の候補を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１０】
請求項５に記載のスプール図作成支援方法において、
スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価し、
接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面について接地面を底面とするスプールを外包する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面候補の接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１１】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力とし、現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援方法において、
プラント配管の３次元情報、及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ生成し、
スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、 スプールを接地した場合のスプールの安定性について、接地すると仮定した平面についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形がスプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価し、
接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補について接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこみ、
この絞り込まれた接地面の接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成する、ことを特徴とするスプール図作成支援方法。
【請求項１２】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によって作成したスプールが接地すると仮定した平面を作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を判定するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、接地すると仮定した平面において配管が接地する点列を包含する外包多角形が、配管スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより安定な接地面の候補を複数提示するスプール荷姿確認手段を備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１４】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補についてスプールを接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の候補における接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段を備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１６】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地した場合のスプールの安定性を、各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とするスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール安定性判定手段は、スプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を接地面の候補とし、各接地面の候補にてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって安定性を判定することにより評価することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１８】
請求項１２に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール安定性判定手段は、前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール３面図生成手段は、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と判断された前記スプールの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置に設置した前記スプール３面図生成手段は、前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたそれぞれの接地面の安定な接地面を１投影面としスプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成することを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２０】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段によって作成した前記各接地面の候補について、各接地面の候補でスプールを接地する場合のスプールの安定性を、スプールが接地すると仮定した各接地面の候補についてスプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かでその安定性を判定して評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって安定と評価されたそれぞれの安定な接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２１】
請求項１４に記載のスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面について接地面を底面とするスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、
前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を１投影面とし、スプールの重心の投影点を有するスプールの３面図を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【請求項２２】
プラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報を入力する入力装置と、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報と配管の現地溶接点の情報に基づいて現地溶接点にて切断した配管スプールの図面を作成するスプール図作成支援処理装置を備えたスプール図作成支援装置において、
前記スプール図作成支援処理装置は、前記入力装置から入力されたプラント配管の３次元情報及び現地で据え付ける配管を構成する複数のスプールの溶接点の情報に基づいて前記配管を構成する複数のスプールをそれぞれ作成するスプール設定手段と、
前記スプール設定手段によってスプールの中心線から作成した最小の包含凸多面体の各面を前記スプールが接地される接地面の候補として作成するスプール接地面設定支援手段と、
前記スプール接地面設定支援手段で作成したスプールが接地すると仮定した平面について前記各スプールが接地する点列を包含する外包多角形が、スプールの重心点を該接地平面に投影した点を包含するか否かによって当該接地面で前記スプールが接地した場合のスプールの安定性を評価するスプール安定性判定手段と、
前記スプール安定性判定手段によって接地されるスプールが安定と評価されたぞれぞれの接地面におけるスプールを外包する最少直方体の高さ、長さ、幅を算出して輸送制約を満足する接地面候補に絞りこむスプール輸送条件判定手段と、
前記スプール輸送条件判定手段によって絞り込まれた接地面候補の接地面を底面とするスプールを包含する最小の直方体と該接地面を底面の平面として３Ｄ座標を等長変換したスプールの３Ｄデータ、および、スプールの重心と重心を該接地面に投影した点を作成するスプール３面図生成手段をそれぞれ備えていることを特徴とするスプール図作成支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−２４２９８４（Ｐ２０１２−２４２９８４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１０４６（Ｐ２０１１−１１１０４６）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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